JP6025443B2

JP6025443B2 - 電力供給システム

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Publication number: JP6025443B2
Application number: JP2012170609A
Authority: JP
Inventors: 真宏原田
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: JP2014030325A

Description

本発明は、充電した電力を放電することによって、当該電力を負荷へと供給することが可能な蓄電装置を具備する電力供給システムの技術に関する。

従来、充電した電力を放電することによって、当該電力を負荷へと供給することが可能な蓄電装置を具備する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載の技術では、商用電源や太陽光発電部からの電力を蓄電装置に充電し、必要に応じて当該蓄電装置に充電された電力を負荷へと供給することが可能である。

しかしながら、このような技術において、負荷で使用される電力を蓄電装置から供給する場合、当該蓄電装置の放電効率が悪くなる場合がある。以下、具体的に説明する。

一般に、蓄電装置は、最大出力で放電する場合にその放電効率が最も良くなる。この放電効率が最も良くなる際の出力を、以下では定格出力と記す。

しかしながら、特許文献１に記載されたような技術においては、負荷で使用される電力に応じた電力が蓄電装置から放電されるため、必ずしも蓄電装置が定格出力で放電するとは限らない。従って、蓄電装置においてエネルギーのロスが発生し、放電効率が悪くなる場合がある。

特開２０１２−１３０１４９号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、蓄電装置の放電効率を向上させることが可能な電力供給システムを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、充電した電力を放電することによって、当該電力を少なくとも１つの負荷へと供給することが可能な蓄電装置を具備する電力供給システムであって、通常時における前記少なくとも１つの負荷の使用状況を予め学習し、前記蓄電装置が前記少なくとも１つの負荷のうち使用されている負荷へと電力を供給する際に、当該使用されている負荷による使用電力が、前記蓄電装置の放電効率が最も良くなる定格出力未満である場合、前記少なくとも１つの負荷のうち使用されていない負荷であって今後所定時間以内に使用されると予測される負荷を始動させ、かつ／又は前記少なくとも１つの負荷のうち使用されている負荷による使用電力を増加させ、前記少なくとも１つの負荷による使用電力が前記蓄電装置の定格出力以上となるようにする出力増加の制御を行う制御手段を具備するものである。

請求項２においては、前記制御手段は、前記出力増加の制御を行っている際に、前記少なくとも１つの負荷による使用電力が前記蓄電装置の定格出力を所定値以上超えた場合、前記出力増加の制御において始動させた負荷を停止させ、かつ／又は前記出力増加の制御において使用電力を増加させた負荷による使用電力を減少させ、前記少なくとも１つの負荷による使用電力が前記蓄電装置の定格出力以上であって前記蓄電装置の定格出力を所定値以上超えないようにする出力減少の制御を行うものである。

請求項３においては、前記制御手段は、前記蓄電装置に充電された電力が所定値未満になった場合、前記制御手段による制御を終了すると共に、前記蓄電装置から前記少なくとも１つの負荷への電力の供給を停止するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、負荷による使用電力が蓄電装置の定格出力未満である場合、当該負荷による使用電力を蓄電装置の定格出力以上となるまで増加させることで、蓄電装置の放電効率を向上させることができる。

請求項２においては、負荷による使用電力が蓄電装置の定格出力を所定値以上超えた場合、当該負荷による使用電力を蓄電装置の定格出力と同程度まで減少させることで、蓄電装置の放電効率を向上させつつ、電力の無駄な使用を防止することができる。

請求項３においては、蓄電装置の過放電を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る電力供給システムの構成を示したブロック図。（ａ）通常時において学習された負荷の使用状況を示す図。（ｂ）出力増加制御を行った場合の負荷の使用状況を示す図。制御手段による制御の様子を示したフローチャート。（ａ）出力増加制御によって使用電力が過大になった場合の負荷の使用状況を示す図。（ｂ）出力減少制御を行った場合の負荷の使用状況を示す図。

以下では、図１を用いて、本発明の実施の一形態に係る電力供給システム１の構成について説明する。

電力供給システム１は、住宅等に設けられ、商用電源１００からの電力及び太陽光を利用して発電された電力を負荷へと供給するものである。電力供給システム１は、主として太陽光発電部１０、パワーコンディショナ２０、分電盤３０、蓄電装置４０、負荷５０・５０・・・、制御手段６０及び携帯型端末７０を具備する。

太陽光発電部１０は、太陽光を利用して発電する装置であり、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部１０は、例えば、住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。

パワーコンディショナ２０は、太陽光発電部１０において発電された直流電力を交流電力に変換し、商用電源１００の電圧、周波数、位相に合わせる機能を有するものである。パワーコンディショナ２０は、太陽光発電部１０に接続される。

分電盤３０は、図示せぬ漏電遮断器、配線遮断器及び制御ユニット等をまとめたものである。分電盤３０は、後述する各負荷５０・５０・・・への電力の供給の可否をそれぞれ切り替えることが可能な複数の切替スイッチ（不図示）を具備する。分電盤３０は、パワーコンディショナ２０及び商用電源１００に接続される。

蓄電装置４０は、電力を充電するとともに、当該充電した電力を放電するものである。本実施形態に係る蓄電装置４０は、電力を充放電可能なリチウムイオン電池やニッケル水素電池等からなる蓄電池、供給されてくる交流電力を整流して前記蓄電池に充電させる充電器、及び蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ等を具備する。蓄電装置４０は、分電盤３０に接続される。

負荷５０・５０・・・は、住宅において電力が消費される電化製品等である。本実施形態に係る負荷５０・５０・・・としては、例えば、室内又は室外で使用される照明、ＩＨ調理器等の電力を使用する調理器具、エアコン、自然冷媒ヒートポンプ給湯器等の電力を使用する給湯器、及びその他の一般的な家電（テレビ等）がある。負荷５０・５０・・・は、それぞれ分電盤３０に接続される。分電盤３０の切替スイッチを切り替えることで、当該切替スイッチに対応する各負荷５０・５０・・・への電力の供給の可否を切り替えることができ、ひいては各負荷５０・５０・・・を運転又は停止させることができる。

なお、図１には負荷５０を４つだけ図示しているが、負荷５０の個数はこれに限るものではない。

制御手段６０は、電力供給システム１内の情報を管理すると共に、接続された各機器の運転を制御するものである。制御手段６０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部、ＣＰＵ等の演算処理部等により構成される。

制御手段６０は分電盤３０と接続され、当該分電盤３０を介する電力の流れを制御することができる。

また、制御手段６０は、分電盤３０に設けられた図示せぬ電力計に接続され、当該分電盤３０から各負荷５０・５０・・・へと供給されている電力、すなわち各負荷５０・５０・・・により使用されている電力（使用電力）を検出することができる。

また、制御手段６０は、蓄電装置４０と接続され、当該蓄電装置４０の運転を制御することができる。より具体的には、制御手段６０は、蓄電装置４０の充電器及びインバータの運転を制御することができると共に、当該蓄電装置４０の蓄電池の充電量を検出することができる。

携帯型端末７０は、住宅の居住者が電力供給システム１の状態を確認したり、当該電力供給システム１の運転状態を変更するための操作をしたりするためのものである。携帯型端末７０としては、表示装置と入力装置を組み合わせたタッチパネル等を用いることができる。携帯型端末７０は制御手段６０に接続され、当該制御手段６０と各種情報の送受信を行うことができる。

以下では、上述の如く構成された電力供給システム１における電力の供給態様の概略について説明する。

太陽光発電部１０において発電された直流電力は、パワーコンディショナ２０において交流電力に変換され、分電盤３０に供給される。また、商用電源１００からの交流電力も分電盤３０に供給される。

太陽光発電部１０及び商用電源１００から分電盤３０に供給された電力は、負荷５０・５０・・・に供給可能とされる。すなわち、居住者は、太陽光発電部１０及び商用電源１００からの電力によって、照明を点灯させたり、調理器具やエアコンを使用したりすることができる。

この場合において、負荷５０・５０・・・で消費する電力が、太陽光発電部１０からの電力だけで十分まかなえる場合は、商用電源１００からの電力を用いないようにすることも可能である。これによって、電力料金を節約することができる。

また、太陽光発電部１０及び商用電源１００から分電盤３０に供給された電力は、適宜の時間帯に蓄電装置４０に充電される。当該充電する時間帯は、携帯型端末７０を用いて任意に設定することができ、制御手段６０によって蓄電装置４０への充電の可否が制御される。

例えば深夜に充電するように設定すれば、料金の安い深夜電力を蓄電装置４０に充電することができる。また、昼間の太陽光が十分に照射される時間帯に太陽光発電部１０からの電力を充電するように設定すれば、当該太陽光発電部１０において自然エネルギー（太陽光）を利用して発電された電力を蓄電装置４０に充電することができる。

一方、蓄電装置４０に充電された電力を、分電盤３０を介して負荷５０・５０・・・に供給することも可能である。蓄電装置４０から負荷５０・５０・・・に電力を供給する時間帯は、携帯型端末７０を用いて任意に設定することができる。例えば深夜に充電した電力をその他（深夜以外）の時間帯に負荷５０・５０・・・に供給することによって、当該時間帯に商用電源１００から供給される電力（買電）を減らすことができ、電力料金を節約することができる。

また、負荷５０・５０・・・で使用する電力が、主に蓄電装置４０からの電力だけで十分まかなえる場合は、太陽光発電部１０及び商用電源１００からの電力を用いないようにすることも可能である。

例えば、深夜において、料金の安い深夜電力を商用電源１００から蓄電装置４０に充電すると共に、住宅に居住者が不在であり負荷５０・５０・・・があまり使用されることがない昼間において、太陽光発電部１０からの電力を蓄電装置４０に充電しておく。当該蓄電装置４０に充電された電力を、居住者が住宅に帰宅してから就寝するまでの負荷５０・５０・・・が多く使用される時間帯に当該負荷５０・５０・・・へと供給する。これによって、電力料金を節約することができる。

ここで、図２（ａ）を用いて、負荷５０・５０・・・で使用する電力を主に蓄電装置４０からの電力だけでまかなう場合における、時間帯ごとの当該負荷５０・５０・・・の使用電力の様子について説明する。

図２（ａ）は、電力供給システム１が設けられた住宅で、通常（日常的に）使用されている複数の負荷５０・５０・・・（具体的には、照明、調理器具、エアコン、給湯器、及びその他の一般的な家電）がそれぞれどの時間帯にどの程度電力を使用する傾向にあるか（使用状況）を表したグラフである。当該グラフは、制御手段６０が、負荷５０・５０・・・が使用される時間帯及びその時間帯における当該負荷５０・５０・・・の使用電力を一定期間にわたって学習することによって作成されたものであり、当該期間の平均的な傾向を示したものである。

また、図２（ａ）には、蓄電装置４０の定格出力Ｐｍを破線で示している。ここで、前記定格出力Ｐｍとは、蓄電装置４０の放電効率が最も良くなるときの当該蓄電装置４０の出力（蓄電装置４０が放電する電力）である。一般的には、蓄電装置が最大出力で放電するときに放電効率が最も良くなるため、本実施形態においても、蓄電装置４０の定格出力Ｐｍは当該蓄電装置４０の最大出力であるものとする。

図２（ａ）に示すグラフによれば、各時間帯において負荷５０・５０・・・で使用される電力（使用電力）は、蓄電装置４０の定格出力Ｐｍよりも少ない。従って、蓄電装置４０から各負荷５０・５０・・・に電力を供給すると、当該蓄電装置４０の出力は定格出力Ｐｍに満たない（定格出力Ｐｍよりも少ない出力となる）ため、当該蓄電装置４０の放電効率が悪くなる。

そこで以下では、図１から図４までを用いて、負荷５０・５０・・・で使用する電力を主に蓄電装置４０からの電力だけでまかなう場合に、当該蓄電装置４０の放電効率を向上させるための制御態様について説明する。

図３のステップＳ１０１において、制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕ（各負荷５０・５０・・・が使用する電力の合計）が最低設定出力Ｐｅ以上であるか否か判定する。

ここで、最低設定出力Ｐｅとは任意に設定される値であり、蓄電装置４０が放電可能な出力の下限値である。蓄電装置４０の出力があまりにも低い場合には放電効率が悪くなり過ぎるため、蓄電装置４０の出力の下限値である最低設定出力Ｐｅを設けている。

制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが最低設定出力Ｐｅ未満であると判定した場合、ステップＳ１０２に移行する。
制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが最低設定出力Ｐｅ以上であると判定した場合、ステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０２において、制御手段６０は、蓄電装置４０から負荷５０・５０・・・への放電を禁止（すでに蓄電装置４０から負荷５０・５０・・・への放電がなされている場合には、当該放電を停止）し、商用電源１００（又は、商用電源１００及び太陽光発電部１０）からの電力を負荷５０・５０・・・へ供給可能とする。

このように、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが最低設定出力Ｐｅに満たない場合、蓄電装置４０から負荷５０・５０・・・への放電を禁止することで、放電効率が悪い状態で蓄電装置４０が放電を行うのを防止することができる。

制御手段６０は、ステップＳ１０２の処理を行った後、再びステップＳ１０１の処理に戻る。

一方、ステップＳ１０３において、制御手段６０は、蓄電装置４０から負荷５０・５０・・・への放電を開始（すでに蓄電装置４０から負荷５０・５０・・・への放電がなされている場合には、当該放電を継続）する。
制御手段６０は、ステップＳ１０３の処理を行った後、ステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４において、制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ未満であるか否かを判定する。
制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ未満であると判定した場合、ステップＳ１０５に移行する。
制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上であると判定した場合、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０５において、制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上となるように、負荷５０・５０・・・の運転を制御する。以下、当該ステップＳ１０５の処理について具体的に説明する。

制御手段６０は、使用電力Ｐｕを蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上まで増加させるために、運転していない（使用していない）負荷５０・５０・・・であって、今後「所定時間」以内に使用されると予測されるものの運転を開始（始動）する。

本実施形態においては、前記「所定時間」以内とは、図２に示すように１時間ごとに区切られた時間帯のうち今現在の時刻が含まれる時間帯の次の時間帯までをいうものとする。例えば、今現在の時刻が１７時３０分である場合、当該時刻が含まれる１７時から１８時までの時間帯の次の時間帯、すなわち１８時から１９時までの時間帯までである。

この場合に、制御手段６０によって運転が開始される負荷５０・５０・・・及び当該負荷５０・５０・・・の運転開始の優先順位は、予め居住者によって制御手段６０に登録される。

本実施形態においては、制御手段６０によって運転が開始される負荷５０・５０・・・及び当該負荷５０・５０・・・の運転開始の優先順位は、（１）給湯器、（２）エアコン、（３）照明、の順であるものとする。当該負荷５０・５０・・・及びその運転開始の優先順位の制御手段６０への登録は、携帯型端末７０を用いて居住者によって予めなされている。

また、後述するとおり、当該選択された負荷５０・５０・・・は実際に使用されると思われる時間帯よりも早い時間帯に運転が開始されることになる（図２（ａ）及び（ｂ）を比較参照）。このため、当該負荷５０・５０・・・としては、実際に使用する時間帯よりも早い時間帯に運転を開始することで、より快適に使用することができると考えられるものを選択することが望ましい。

本実施形態の例で言えば、（１）給湯器は、早めに運転を開始することで実際に使用したいと思った時にすぐに暖かいお湯が利用可能となり、より快適に使用することができる。（２）エアコンは、早めに運転を開始することで、居住者が当該エアコンが設置されている部屋に入る前にある程度温度調節されているため、より快適に使用することができる。（３）照明は、早めに運転（点灯）を開始することで、居住者が当該照明が設置されている部屋に入る際には当該部屋が明るく照らされており、視界が良好である点でより快適に使用することができる。

制御手段６０が負荷５０・５０・・・の運転を開始する様子を、図２を用いて時間帯ごとに説明する。

図２（ａ）に示す１７時から１８時までの時間帯においては、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ未満となっている。
また、その次の時間帯である１８時から１９時までの時間帯においては、上記（１）から（３）までの登録された負荷のうち、（２）エアコン及び（３）照明が使用されると予測される。
エアコンと照明では、エアコンの方が優先順位が高いが、当該エアコンの運転を開始（始動）させると、使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍを大幅に超えてしまうおそれがある。
よって、制御手段６０は、図２（ｂ）に示すように、１７時から１８時までの時間帯において、負荷５０・５０・・・のうち照明に電力を供給し、当該照明の運転（点灯）を開始する。これによって、１７時から１８時までの時間帯における使用電力Ｐｕは定格出力Ｐｍ以上となる。

図２（ａ）に示す１８時から１９時までの時間帯においては、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ未満となっている。
また、その次の時間帯である１９時から２０時までの時間帯においては、上記（１）から（３）までの登録された負荷のうち、（１）給湯器、（２）エアコン及び（３）照明が使用されると予測される。
給湯器、エアコン及び照明の中では、給湯器が最も優先順位が高い。
よって、制御手段６０は、図２（ｂ）に示すように、１８時から１９時までの時間帯において、負荷５０・５０・・・のうち給湯器に電力を供給し、当該給湯器の運転を開始する。これによって、１８時から１９時までの時間帯における使用電力Ｐｕは定格出力Ｐｍ以上となる。

図２（ａ）に示す１９時から２０時までの時間帯においては、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ未満となっている。前述の如く給湯器を１８時から１９時までの時間帯に運転することとした場合、当該給湯器を１９時から２０時までの時間帯に運転する必要は無くなるため、さらに使用電力Ｐｕが減少する。
また、その次の時間帯である２０時から２１時までの時間帯においては上記（１）から（３）までの登録された負荷のうち、（２）エアコン及び（３）照明が使用されると予測される。
よって、制御手段６０は、図２（ｂ）に示すように、１９時から２０時までの時間帯において、負荷５０・５０・・・のうちエアコンに電力を供給し、当該エアコンの運転を開始する。これによって、１９時から２０時までの時間帯における使用電力Ｐｕは定格出力Ｐｍ以上となる。

なお、エアコンは１５時から１時までの各時間帯において常時使用されているが、上記１９時から２０時までの時間帯において運転が開始されるのは、住宅に複数台設置されているエアコンのうち１９時から２０時までの時間帯に運転していないエアコンである。

このように制御手段６０は、ステップＳ１０５において負荷５０・５０・・・の運転を制御することによって、当該負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上となるようにする。これによって、蓄電装置４０は定格出力Ｐｍ（最大出力）で放電を行うことになり、当該蓄電装置４０の放電効率を向上させることができる。

このように、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上となるようにする制御を、以下では単に「出力増加制御」と記す。

また、前記出力増加制御を行った場合、使用電力Ｐｕは蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ（最大出力）よりも若干多くなるため、当該蓄電装置４０からの電力だけでは負荷５０・５０・・・全てを運転することができない。このとき不足する電力（Ｐｕ−Ｐｍ）は、商用電源１００（又は太陽光発電部１０）によって補われることになる。

なお、本実施形態においては、１７時から２０時までの時間帯においてのみ前記出力増加制御を行っている。その他の時間帯においては、元々の使用電力Ｐｕが少なく、今後所定時間以内（本実施形態においては、次の時間帯）に使用されると予測される上記（１）から（３）までの負荷の運転を開始したとしても、使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ以上に増加することは無いと考えられるため、前記出力増加制御は行わない。

このように、上記（１）から（３）までの負荷の運転を早めに開始したとしても、使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ以上に増加することは無いと考えられる場合には、前記出力増加制御を行わないようにすることで、電力の無駄な消費を防止することができる。

また、上記ステップＳ１０５の処理（出力増加制御）においては、制御手段６０は運転していない（使用していない）負荷５０・５０・・・の運転を開始（始動）させるものとして説明したが、本発明はこれに限るものではない。具体的には、制御手段６０は、すでに運転（使用）されている負荷５０・５０・・・による使用電力を増加させる構成とすることも可能である。例えば、制御手段６０は、エアコンの設定温度を変更する（冷房の場合には設定温度を下げ、暖房の場合には設定温度を上げる）ことで、当該エアコンによる使用電力を増加させることもできる。

また、上記ステップＳ１０５の処理（出力増加制御）においては、制御手段６０は１つの負荷５０のみの運転を制御しているが、複数の負荷５０の運転を制御して使用電力Ｐｕを増加させることも可能である。

制御手段６０は、ステップＳ１０５の処理を行った後、ステップＳ１０８に移行する。

一方、ステップＳ１０６において、制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが、定格出力Ｐｍを所定値α以上超えている（Ｐｕ＞Ｐｍ＋α）か否かを判定する。

ここで、所定値αとは任意に設定される値である。使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ以上である場合には、蓄電装置４０は放電効率の良い定格出力Ｐｍ（最大出力）で放電することができる。しかし、使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍを大幅に超えると、不足する電力（Ｐｕ−Ｐｍ）を商用電源１００（買電）によって補うことになるため、電力料金が増加することになる。従って、任意の所定値αを設定し、使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍを所定値α以上超えている場合には、使用電力Ｐｕが過度に増加していると判断し、後述するステップＳ１０７の処理を行うことで当該使用電力Ｐｕを減少させる。

制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが、定格出力Ｐｍを所定値α以上超えていると判定した場合、ステップＳ１０７に移行する。
制御手段６０は、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが、定格出力Ｐｍを所定値α以上超えていないと判定した場合、ステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０７において、制御手段６０は、前記出力増加制御をすでに行っている場合には、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが、蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上であって当該定格出力Ｐｍを所定値α以上超えない値となるように、前記出力増加制御において始動させた負荷５０・５０・・・を適宜停止させる。以下、当該ステップＳ１０７の処理について具体的に説明する。

図４（ａ）に示す１８時から１９時までの時間帯において、前記出力増加制御（ステップＳ１０５を参照）によって給湯器の運転が開始されているものとする。しかし、何らかの理由によって（本実施形態においては、予測（図２（ａ）参照）よりも多くのエアコンが使用されたことによって）、当該時間帯における負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが、定格出力Ｐｍを所定値α以上超えてしまっている。

この場合、制御手段６０は、図４（ｂ）に示すように、１８時から１９時までの時間帯において前記出力増加制御（ステップＳ１０５）で始動された給湯器への電力の供給を停止し、当該給湯器の運転を停止する。これによって、１８時から１９時までの時間帯における使用電力Ｐｕは定格出力Ｐｍ以上であって当該定格出力Ｐｍを所定値α以上超えない値となる。

このように制御手段６０は、ステップＳ１０７において負荷５０・５０・・・の運転を制御することによって、当該負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ以上であって当該定格出力Ｐｍを所定値α以上超えない値となるようにする。これによって、蓄電装置４０は定格出力Ｐｍ（最大出力）で放電を行うことになり、当該蓄電装置４０の放電効率を向上させることができると共に、電力の無駄な使用を防止することで商用電源１００からの電力の供給（買電）をできる限り少なくし、電力料金を節約することができる。

このように、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上であって当該定格出力Ｐｍを所定値α以上超えない値となるようにする制御を、以下では単に「出力減少制御」と記す。

なお、上記ステップＳ１０７の処理（出力減少制御）においては、制御手段６０は前記出力増加制御において運転を開始した負荷５０・５０・・・の運転を停止させるものとして説明したが、本発明はこれに限るものではない。具体的には、制御手段６０は、前記出力増加制御において運転が開始されている負荷５０・５０・・・による使用電力を減少させる構成とすることも可能である。例えば、制御手段６０は、エアコンの設定温度を変更する（冷房の場合には設定温度を上げ、暖房の場合には設定温度を下げる）ことで、当該エアコンによる使用電力を減少させることもできる。

また、上記ステップＳ１０７の処理（出力減少制御）においては、制御手段６０は１つの負荷５０（給湯器）のみの運転を制御しているが、複数の負荷５０の運転を制御して使用電力Ｐｕを減少させることも可能である。

また、上記ステップＳ１０７の処理（出力減少制御）においては、１つの負荷５０（給湯器）の運転を停止することで使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ以上であって当該定格出力Ｐｍを所定値α以上超えない値まで減少しているが、当該出力減少制御を行うと使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ未満まで過度に減少してしまう場合も想定される。この場合には、制御手段６０は当該出力減少制御を行わず、使用電力Ｐｕが定格出力Ｐｍ以上である状態を保持する。これによって、蓄電装置４０の放電効率が良い状態を維持することができる。

制御手段６０は、ステップＳ１０７の処理を行った後、ステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０８において、制御手段６０は、蓄電装置４０（蓄電池）の充電量Ｃ（充電された電力）が所定値Ｃｂ未満であるか否かを判定する。

ここで、所定値Ｃｂとは任意に設定される値であり、蓄電装置４０（蓄電池）の過放電を防止することができる程度の値（所定値Ｃｂを多少下回る程度まで放電されたとしても、当該蓄電装置４０（蓄電池）に不具合が生じない程度に余裕を持った値）に設定される。

制御手段６０は、蓄電装置４０（蓄電池）の充電量Ｃ（充電された電力）が所定値Ｃｂ未満であると判定した場合、ステップＳ１０９に移行する。
制御手段６０は、蓄電装置４０（蓄電池）の充電量Ｃ（充電された電力）が所定値Ｃｂ以上であると判定した場合、再びステップＳ１０１の処理に戻る。

ステップＳ１０９において、制御手段６０は、その時点で前記出力増加制御又は前記出力減少制御を行っている場合、当該制御を終了すると共に、蓄電装置４０から負荷５０・５０・・・への電力の供給を停止する。この場合、前記出力増加制御及び前記出力減少制御にかかわらず使用されている負荷５０・５０・・・に対しては、商用電源１００（又は、太陽光発電部１０）からの電力が供給される。
制御手段６０は、ステップＳ１０９の処理を行った後、再びステップＳ１０１の処理に戻る。

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、充電した電力を放電することによって、当該電力を少なくとも１つの負荷５０・５０・・・へと供給することが可能な蓄電装置４０を具備する電力供給システム１であって、通常時における少なくとも１つの負荷５０・５０・・・の使用状況を予め学習し、蓄電装置４０が少なくとも１つの負荷５０・５０・・・のうち使用されている負荷５０・５０・・・へと電力を供給する際に、当該使用されている負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが、蓄電装置４０の放電効率が最も良くなる定格出力Ｐｍ未満である場合（ステップＳ１０４）、少なくとも１つの負荷５０・５０・・・のうち使用されていない負荷５０・５０・・・であって今後所定時間以内に使用されると予測される負荷５０・５０・・・を始動させ、かつ／又は少なくとも１つの負荷５０・５０・・・のうち使用されている負荷５０・５０・・・による使用電力を増加させ（ステップＳ１０５）、少なくとも１つの負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上となるようにする出力増加制御を行う制御手段６０を具備するものである。
このように構成することにより、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ未満である場合、当該負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕを蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上となるまで増加させることで、蓄電装置４０の放電効率を向上させることができる。

また、制御手段６０は、前記出力増加制御を行っている際に、少なくとも１つの負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍを所定値α以上超えた場合（ステップＳ１０６）、前記出力増加制御において始動させた負荷５０・５０・・・を停止させ、かつ／又は前記出力増加制御において使用電力を増加させた負荷５０・５０・・・による使用電力を減少させ（ステップＳ１０７）、少なくとも１つの負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍ以上であって蓄電装置４０の定格出力Ｐｍを所定値α以上超えないようにする出力減少制御を行うものである。
このように構成することにより、負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕが蓄電装置４０の定格出力Ｐｍを所定値α以上超えた場合、当該負荷５０・５０・・・による使用電力Ｐｕを蓄電装置４０の定格出力Ｐｍと同程度まで減少させることで、蓄電装置４０の放電効率を向上させつつ、電力の無駄な使用を防止することができる。

また、制御手段６０は、蓄電装置４０に充電された電力Ｃが所定値Ｃｂ未満になった場合（ステップＳ１０８）、前記出力増加制御及び前記出力減少制御を終了すると共に、蓄電装置４０から少なくとも１つの負荷５０・５０・・・への電力の供給を停止する（ステップＳ１０９）ものである。
このように構成することにより、蓄電装置の過放電を防止することができる。

なお、本発明は図１に示す太陽光発電を利用した電力供給システム１に限らず、蓄電装置４０から負荷へと電力を供給可能とする種々の電力供給システムに適用可能である。

１電力供給システム
１０太陽光発電部
３０分電盤
４０蓄電装置
５０負荷
６０制御手段
１００商用電源

Claims

充電した電力を放電することによって、当該電力を少なくとも１つの負荷へと供給することが可能な蓄電装置を具備する電力供給システムであって、
通常時における前記少なくとも１つの負荷の使用状況を予め学習し、
前記蓄電装置が前記少なくとも１つの負荷のうち使用されている負荷へと電力を供給する際に、当該使用されている負荷による使用電力が、前記蓄電装置の放電効率が最も良くなる定格出力未満である場合、
前記少なくとも１つの負荷のうち使用されていない負荷であって今後所定時間以内に使用されると予測される負荷を始動させ、かつ／又は前記少なくとも１つの負荷のうち使用されている負荷による使用電力を増加させ、前記少なくとも１つの負荷による使用電力が前記蓄電装置の定格出力以上となるようにする出力増加の制御を行う制御手段を具備することを特徴とする、
電力供給システム。
前記制御手段は、
前記出力増加の制御を行っている際に、前記少なくとも１つの負荷による使用電力が前記蓄電装置の定格出力を所定値以上超えた場合、
前記出力増加の制御において始動させた負荷を停止させ、かつ／又は前記出力増加の制御において使用電力を増加させた負荷による使用電力を減少させ、前記少なくとも１つの負荷による使用電力が前記蓄電装置の定格出力以上であって前記蓄電装置の定格出力を所定値以上超えないようにする出力減少の制御を行うことを特徴とする、
請求項１に記載の電力供給システム。
前記制御手段は、
前記蓄電装置に充電された電力が所定値未満になった場合、前記制御手段による制御を終了すると共に、前記蓄電装置から前記少なくとも１つの負荷への電力の供給を停止することを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載の電力供給システム。